《2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第四講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律學(xué)案.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第四講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律學(xué)案.doc(19頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第四講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律學(xué)案
xx高考導(dǎo)航——適用于全國卷Ⅰ
最新考綱
高頻考點(diǎn)
高考印證
命題趨勢
1.了解元素、核素和同位素的含義。
2.了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。
3.了解原子核外電子排布。
4.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。
5.以第三周期為例,掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
6.以ⅠA族和ⅦA族為例,掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
7.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律。
8.了解化學(xué)鍵的定義。了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。
9.以上各部分知識的綜合應(yīng)用。
原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵
xxT10
xxT9
1.高考對原子結(jié)構(gòu)的考查常從以下角度進(jìn)行:(1)構(gòu)成原子的粒子及各粒子之間的關(guān)系,以及質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)與元素、原子、同位素、原子序數(shù)、質(zhì)量數(shù)等概念之間的聯(lián)系。(2)對1~18號元素的核外電子排布規(guī)律的考查,通常與元素的性質(zhì)及其在周期表中的位置結(jié)合起來綜合考查。
2.近幾年高考試題中,本講內(nèi)容在選擇題中出現(xiàn)的幾率非常大,其考查形式一般為以元素在周期表中的相對位置、原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及元素的某些特性為元素推斷的起點(diǎn),考查內(nèi)容涉及元素周期律的主要內(nèi)容,綜合性較強(qiáng)。
元素周期律和元素周期表
xxT12
xxT10
元素的推斷
xxT12
xxT9
考點(diǎn)一 原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵
[學(xué)生用書P15]
1.元素、核素、同位素之間的關(guān)系
2.巧識10電子、18電子微粒
(1)10電子微粒
(2)18電子微粒
3.理解化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系
(1)當(dāng)一個化合物中只存在離子鍵時,該化合物是離子化合物。
(2)當(dāng)一個化合物中同時存在離子鍵和共價(jià)鍵時,該化合物是離子化合物。
(3)只有當(dāng)化合物中只存在共價(jià)鍵時,該化合物才是共價(jià)化合物。
(4)在離子化合物中一般既含有金屬元素又含有非金屬元素(銨鹽除外);共價(jià)化合物一般只含有非金屬元素,但個別含有金屬元素,如AlCl3是共價(jià)化合物;只含有非金屬元素的化合物不一定是共價(jià)化合物,如銨鹽。
(5)非金屬單質(zhì)只有共價(jià)鍵(稀有氣體除外,因其不含化學(xué)鍵)。
微粒的組成與結(jié)構(gòu)
1.(化學(xué)用語判斷類)(xx高考江蘇卷)下列有關(guān)氯元素及其化合物的表示正確的是( )
A.質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子:Cl
B.氯離子(Cl-)的結(jié)構(gòu)示意圖:
C.氯分子的電子式:
D.氯乙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式:H3C—CH2Cl
[破題關(guān)鍵] 核素的表示式 X中,左上角A表示質(zhì)量數(shù),左下角Z表示質(zhì)子數(shù);注意離子與原子的結(jié)構(gòu)示意圖的差異;在有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式中要突出官能團(tuán)。
解析:選C。A選項(xiàng),氯原子符號左上角的數(shù)據(jù)應(yīng)是質(zhì)量數(shù),其質(zhì)量數(shù)為37,所以錯誤;B選項(xiàng),氯離子的最外層電子數(shù)應(yīng)為8,所以錯誤;C選項(xiàng),電子式表示符合要求,所以正確;D選項(xiàng),結(jié)構(gòu)簡式表示的是氯乙烷而不是氯乙烯,所以錯誤。
[互動拓展]
(1)符號 X的含義是什么?A和Z之間有什么關(guān)系?決定元素種類的微粒是什么?
(2)核素、同位素、同素異形體描述的對象有何不同?
答案:(1)X表示一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的X原子,且A=Z+N(N表示中子數(shù));元素是具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的同一類原子的總稱,故質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))決定了元素的種類。
(2)核素是具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子,同位素是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子,故它們描述的對象都是原子;同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì),描述對象是單質(zhì)。
判斷下列說法是否正確。
(1)NaHCO3、HCOONa均含有離子鍵和共價(jià)鍵。( )
(2)ⅠA族與ⅦA族元素間可形成共價(jià)化合物或離子化合物。( )
(3)CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵。( )
(4)(xx高考山東卷)Cl與Cl得電子能力相同。( )
答案:(1)√ (2)√ (3) (4)√
2.下列說法中正確的是( )
A.34S原子核內(nèi)的中子數(shù)為16
B.1H和2H的化學(xué)性質(zhì)相同
C.HO與HO互為同素異形體
D.Na和Na+屬于同種元素,且性質(zhì)相同
解析:選B。34S原子核內(nèi)的中子數(shù)為18,質(zhì)子數(shù)為16;同素異形體是指同種元素形成的不同單質(zhì);Na和Na+屬于同種元素,但二者性質(zhì)不同。
(1)同種元素,可以有若干種不同的核素,即核素種類遠(yuǎn)大于元素種類。
(2)元素有多少種核素,就有多少種原子。
(3)同位素是同一元素不同原子的互相稱謂,不指具體原子。
(4)同一元素的不同原子,其質(zhì)量數(shù)不同,核外電子層結(jié)構(gòu)相同,其原子、單質(zhì)及構(gòu)成的化合物的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,只是某些物理性質(zhì)略有差異。
微粒組成與化學(xué)鍵
1.下列有關(guān)化學(xué)鍵的敘述,正確的是( )
A.離子化合物中一定含有離子鍵
B.單質(zhì)分子中均不存在化學(xué)鍵
C.含有極性鍵的分子一定是極性分子
D.含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物
解析:選A。離子化合物中一定含有離子鍵,共價(jià)化合物中一定只含有共價(jià)鍵;含有離子鍵的化合物一定是離子化合物,但含有共價(jià)鍵的化合物不一定為共價(jià)化合物,如NaOH、NH4Cl等。故A項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯誤?;瘜W(xué)鍵既可以存在于化合物中,也可以存在于雙原子或多原子的單質(zhì)分子中,如O2、O3,故B項(xiàng)錯誤。含有極性鍵的分子不一定是極性分子,若分子結(jié)構(gòu)對稱,則該分子為非極性分子,如CO2、CH4等為非極性分子,故C項(xiàng)錯誤。
2.(xx高考安徽卷)CO2的資源化利用是解決溫室效應(yīng)的重要途徑。以下是在一定條件下用NH3捕獲CO2生成重要化工產(chǎn)品三聚氰酸的反應(yīng):
下列有關(guān)三聚氰酸的說法正確的是( )
A.分子式為C3H6N3O3
B.分子中既含極性鍵,又含非極性鍵
C.屬于共價(jià)化合物
D.生成該物質(zhì)的上述反應(yīng)為中和反應(yīng)
解析:選C。A.由三聚氰酸的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式為C3H3N3O3,A錯誤。B.分子中存在O—H、C—O、N—C、N==C 鍵,都屬于極性鍵,所以分子中不存在非極性鍵,B錯誤。C.該化合物中只含有共價(jià)鍵,所以屬于共價(jià)化合物,C正確。D.該反應(yīng)不是酸與堿發(fā)生的反應(yīng),所以不是中和反應(yīng),D錯誤。
3.(xx高考江蘇卷改編)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Y是地殼中含量最高的元素,Z2+與Y2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),W與X同主族。下列說法正確的是( )
A.原子半徑的大小順序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.X分別與Y、W形成的化合物中化學(xué)鍵類型不同
C.X的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比W的弱
D.Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)
解析:選D。短周期主族元素X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,則X為C元素;Y是地殼中含量最高的元素,則Y為O元素;Z2+與Y2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則Z為Mg元素;W與X同主族,則W為Si元素。
A.原子半徑大小順序?yàn)閞(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O)。
B.C與O元素形成共價(jià)鍵,C與Si元素也形成共價(jià)鍵,化學(xué)鍵類型相同。C.C元素的非金屬性強(qiáng)于Si元素,則H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3。D.O元素的非金屬性強(qiáng)于Si元素,則H2O的穩(wěn)定性強(qiáng)于SiH4。
考點(diǎn)二 元素周期律和元素周期表
[學(xué)生用書P16]
1.強(qiáng)化認(rèn)識元素周期表的結(jié)構(gòu)
(1)記住元素周期表的結(jié)構(gòu)
(2)記住元素周期表的一些特點(diǎn)
①短周期只有前三周期;
②主族中只有 ⅡA 族元素全部為金屬元素;
③ⅠA族元素不等同于堿金屬元素,H元素不屬于堿金屬元素;
④元素周期表第18列是0族,不是ⅧA族,第 8、9、10三列是Ⅷ族,不是ⅧB族;
⑤長周期中每一周期不一定有18種元素,第六、七周期有32種元素。
2.元素周期表中的規(guī)律
(1)電子排布規(guī)律
最外層電子數(shù)為1或2的原子可以是ⅠA族或ⅡA族或副族或Ⅷ族元素的原子或0族的He原子;最外層電子數(shù)是3~7的原子一定是主族元素的原子,且最外層電子數(shù)等于主族的族序數(shù)。
(2)序數(shù)差規(guī)律
①同周期相鄰主族元素原子的“序數(shù)差”規(guī)律
a.除第ⅡA族和第ⅢA族外,其余同周期相鄰元素序數(shù)差為1。
b.同周期第ⅡA族和第ⅢA族原子序數(shù)差為第二、三周期時相差 1,第四、五周期時相差 11,第六、七周期時相差 25。
②同主族相鄰元素的“序數(shù)差”規(guī)律
a.第二、三周期的同主族元素原子序數(shù)相差8。
b.第三、四周期的同主族元素原子序數(shù)相差有兩種情況:第ⅠA族、第ⅡA族相差8,其他主族相差18。
c.第四、五周期的同主族元素原子序數(shù)相差18。
d.第五、六周期的同主族元素原子序數(shù)相差有兩種情況:鑭系之前的相差18,鑭系之后的相差32。
e.第六、七周期的同主族元素原子序數(shù)相差32。
(3)半徑大小比較規(guī)律
在中學(xué)化學(xué)要求的范疇內(nèi),可按“三看”規(guī)律來比較粒子半徑的大?。?
①“一看”電子層數(shù):當(dāng)電子層數(shù)不同時,電子層數(shù)越多,半徑越大。
例如:r(Li)
r(Na+),r(Fe)>r(Fe2+)。
②“二看”核電荷數(shù):當(dāng)電子層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越大,半徑越小。
例如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl);
r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
③“三看”核外電子數(shù):當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時,核外電子數(shù)越多,半徑越大。
例如:r(Cl-)>r(Cl),r(Fe2+)>r(Fe3+)。
(4)元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱規(guī)律
金屬性比較
本質(zhì)
原子越易失電子,金屬性越強(qiáng)
判斷依據(jù)
①在金屬活動性順序表中位置越靠前,金屬性越強(qiáng)
②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈,金屬性越強(qiáng)
③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或離子氧化性越弱,金屬性越強(qiáng)
④最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng)
⑤若Xn++Y―→X+Ym+,則Y的金屬性比X強(qiáng)
非金屬性比較
本質(zhì)
原子越易得電子,非金屬性越強(qiáng)
判斷依據(jù)
①與H2化合越容易或氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性越強(qiáng)
②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或簡單陰離子還原性越弱,非金屬性越強(qiáng)
③最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性越強(qiáng)
④An-+B―→Bm-+A,則B的非金屬性比A強(qiáng)
元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
1.(元素性質(zhì)判斷類)(xx高考全國卷Ⅰ,T12,6分)W、X、Y、Z均為短周期主族元素,原子序數(shù)依次增加,且原子核外L電子層的電子數(shù)分別為0、5、8、8,它們的最外層電子數(shù)之和為18。下列說法正確的是( )
A.單質(zhì)的沸點(diǎn):W>X
B.陰離子的還原性:W>Z
C.氧化物的水化物的酸性:YH2,A不正確。
B.Cl元素的非金屬性強(qiáng)于H元素,元素得電子能力越強(qiáng),其對應(yīng)陰離子越不容易失去電子,故對應(yīng)陰離子的還原性:Cl-r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
(xx高考山東卷)
短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如右所示。已知Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍,下列說法正確的是( )
A.原子半徑:XZ
C.Z、W均可與Mg形成離子化合物
D.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Y>W
解析:選C。由X、Y、Z、W四種元素的相對位置關(guān)系和Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍可推出:X是硅,Y是氮,Z是氧,W是氯。A.原子半徑:X>Y>Z。B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:XY(N),故最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:W>Y。
2.(xx高考江蘇卷)短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序數(shù)依次增大,X 原子最外層有6個電子,Y是至今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強(qiáng)的元素,Z在周期表中處于周期序數(shù)等于族序數(shù)的位置,W的單質(zhì)廣泛用作半導(dǎo)體材料。下列敘述正確的是( )
A.原子最外層電子數(shù)由多到少的順序:Y、X、W、Z
B.原子半徑由大到小的順序:W、Z、Y、X
C.元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序:Z、W、X
D.簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序:X、Y、W
解析:選A。由“Y是至今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強(qiáng)的元素”可知,Y為F;由X原子序數(shù)小于Y且“X原子最外層有6個電子”可知,X為O;由“Z在周期表中處于周期序數(shù)等于族序數(shù)的位置”可知,Z為Al;由“W的單質(zhì)廣泛用作半導(dǎo)體材料”可知,W是Si。A選項(xiàng),原子最外層電子數(shù)由多到少的順序:F、O、Si、Al,所以正確;B選項(xiàng),原子半徑由大到小的順序:Z、W、X、Y,所以錯誤;C選項(xiàng),元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序:X、W、Z,所以錯誤;D選項(xiàng),簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Y的最強(qiáng),所以錯誤。
3.(xx高考全國卷Ⅰ,T10,6分)X、Y、Z均為短周期元素,X、Y處于同一周期,X、Z的常見最低價(jià)離子分別為X2-和Z- ,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是( )
A.原子最外層電子數(shù):X>Y>Z
B.單質(zhì)沸點(diǎn):X>Y>Z
C.離子半徑:X2->Y+>Z-
D.原子序數(shù):X>Y>Z
解析:選D。短周期元素X、Z形成的常見最低價(jià)離子為X2-、Z-,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則X、Y、Z三種元素分別處于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。又知X和Y處于同一周期,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),從而推知X、Y、Z分別為S、Na和F。A.原子最外層電子數(shù):F>S>Na。B.Na單質(zhì)為金屬晶體,S、F2為分子晶體,S為固體,F(xiàn)2為氣體,顯然沸點(diǎn):Na>S>F2。C.具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,元素的原子序數(shù)越大,離子半徑越小,Na+、F-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則離子半徑:F->Na+,S2-多一個電子層,所以S2-半徑最大。D.三種元素的原子序數(shù)關(guān)系為S>Na>F。
關(guān)于元素周期律和元素周期表的認(rèn)識誤區(qū)
(1)誤認(rèn)為主族元素的最高正價(jià)一定等于族序數(shù)。但是F無正價(jià)、O無最高正價(jià)。
(2)誤認(rèn)為元素的非金屬性越強(qiáng),其氧化物對應(yīng)水化物的酸性就越強(qiáng)。但是HClO、H2SO3是弱酸,忽略了關(guān)鍵詞“最高價(jià)”。
(3)誤認(rèn)為同周期相鄰兩主族元素原子序數(shù)之差等于1。忽視了相差11(第四、五周期)和25(第六、七周期)。
(4)誤認(rèn)為失電子難的原子得電子的能力一定強(qiáng)。但是碳原子、稀有氣體元素的原子失電子難,得電子也難。
(5)誤認(rèn)為得失電子多的原子,得失電子的能力一定強(qiáng)。其實(shí)不然,不能把得失電子數(shù)的多少與得失電子的能力混淆。
(6)誤認(rèn)為最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)絕對值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素。忽視了第ⅠA族的H的最高正價(jià)為+1 價(jià),最低負(fù)價(jià)為-1價(jià)。
“位一構(gòu)一性”關(guān)系
1.
(xx高考福建卷)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如右所示,其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍。下列說法不正確的是( )
A.原子半徑:W>Z>Y>X
B.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:X>W>Z
C.最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>X>W>Z
D.元素X、Z、W的最高化合價(jià)分別與其主族序數(shù)相等
解析:選A。從元素周期表的局部圖可知短周期元素X、Y、Z、W為二、三周期元素,W位于第三周期,W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍,故W是P元素,據(jù)此推出X、Y、Z分別是氮、氧、硅。根據(jù)四種元素在周期表中的位置關(guān)系可知,原子半徑:Z>W>X>Y,A項(xiàng)錯誤;非金屬性:O>N>P>Si,最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:HNO3>H3PO4>H2SiO3,即X>W>Z,氫化物的熱穩(wěn)定性:H2O>NH3>PH3>SiH4,即Y>X>W>Z,B、C項(xiàng)正確;主族元素除O、F外,其他元素最高化合價(jià)都等于其主族序數(shù),D項(xiàng)正確。
2.(xx高考廣東卷改編)甲~庚等元素在周期表中的相對位置如下表,己的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物有強(qiáng)脫水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù)。下列判斷正確的是( )
A.丙與戊的原子序數(shù)相差28
B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:庚<己<戊
C.常溫下,甲和乙的單質(zhì)均能與水劇烈反應(yīng)
D.丁單質(zhì)可用于制造光導(dǎo)纖維
解析:選A。己的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物有強(qiáng)脫水性,則己為S;由元素在周期表中的相對位置可推斷:丙為B、丁為Si、庚為F。因甲和丁在同一周期,且甲原子
最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù),則甲為Mg,乙為Ca。A.丙為B,原子序數(shù)為5,而戊位于P的下方,其原子序數(shù)比P的原子序數(shù)大18,即戊的原子序數(shù)為33,則丙與戊的原子序數(shù)相差28,正確。B.同周期元素自左向右,元素的非金屬性逐漸增強(qiáng);同主族元素自上而下,元素的非金屬性逐漸減弱,因此元素的非金屬性:庚>己>戊,元素的非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),故氫化物穩(wěn)定性:庚>己>戊,錯誤。C.常溫下,甲(Mg)與水反應(yīng)緩慢,加熱時反應(yīng)較快,錯誤。D.丁(Si)的最高價(jià)氧化物SiO2可用于制造光導(dǎo)纖維,錯誤。
3.(xx高考浙江卷改編)如表所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法正確的是( )
X
Y
W
Z
T
A.X、Z、W三種元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)
B.由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價(jià)鍵
C.物質(zhì)WY2、W3X4、WZ4均有熔點(diǎn)高、硬度大的特性
D.T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的特性,T與Z元素可形成化合物TZ4
解析:選D。由W、X、Y、Z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22,及W、X、Y、Z、T在元素周期表中的位置關(guān)系,確定這五種元素分別是X為氮、Y為氧、Z為氯、W為硅、T為鍺。A項(xiàng)中,N、Cl、Si三種元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物依次為HNO3、HClO4、H2SiO3,酸性強(qiáng)弱順序?yàn)镠ClO4>HNO3>H2SiO3,該項(xiàng)錯誤。B項(xiàng)中,由N、O、H三種元素形成的化合物NH4NO3中存在離子鍵,該項(xiàng)錯誤。C項(xiàng)中,SiO2、Si3N4、SiCl4中SiO2、Si3N4為原子晶體,熔點(diǎn)高、硬度大;SiCl4為分子晶體,熔點(diǎn)低、硬度小,該項(xiàng)錯誤。D項(xiàng)中,鍺為半導(dǎo)體材料,與氯元素可以形成GeCl4,該項(xiàng)正確。
考點(diǎn)三 元素的推斷及綜合運(yùn)用
[學(xué)生用書P18]
元素推斷題是高考考查的熱點(diǎn),這類題往往將元素化合物的知識、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、化學(xué)基礎(chǔ)理論等知識串聯(lián)起來,綜合性較強(qiáng),難度較大。解題的關(guān)鍵是正確推斷元素。常用方法有:
1.根據(jù)原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖推斷
(1)已知原子結(jié)構(gòu)示意圖,可由下列等式推斷元素在周期表中的位置和元素的種類:電子層數(shù)=周期數(shù),最外層電子數(shù)=主族序數(shù)。
如果已知離子的結(jié)構(gòu)示意圖,則須將其轉(zhuǎn)化為原子結(jié)構(gòu)示意圖來推斷。
(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒:陰離子對應(yīng)的元素在具有相同電子層結(jié)構(gòu)的稀有氣體元素的前面,陽離子對應(yīng)的元素在具有相同電子層結(jié)構(gòu)的稀有氣體元素的下一周期的左邊位置,簡稱“陰前陽下”。
2.根據(jù)元素化合價(jià)的特征關(guān)系推斷
(1)根據(jù)等式推斷元素在周期表中的位置:最高正化合價(jià)數(shù)=最外層電子數(shù)=主族序數(shù)(O、F除外)。
(2)如果已知負(fù)化合價(jià)(或陰離子的符號),則須用等式先求出最高正化合價(jià):最高正化合價(jià)=8-|負(fù)化合價(jià)|,再推斷元素在周期表中的位置。
3.根據(jù)原子半徑的遞變規(guī)律推斷
根據(jù)原子半徑來推斷元素的相對位置:同周期中左邊元素的原子半徑比右邊元素的原子半徑大,同主族中下邊元素的原子半徑比上邊元素的原子半徑大。
4.根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)特征或元素的特征推斷
(1)利用元素的原子結(jié)構(gòu)特征推斷元素在周期表中的位置:①最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。②最外層有1個或2個電子,則可能是ⅠA族元素或ⅡA族元素,還有可能是副族元素、Ⅷ族元素或0族元素氦。③次外層電子數(shù)是2的元素在第二周期;次外層電子數(shù)是8的元素在第三周期或第四周期的ⅠA族、ⅡA族;最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第二周期。④某元素陰離子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同,該元素位于第三周期;若為陽離子,則對應(yīng)元素位于第四周期。
(2)利用元素的特征來推斷元素的位置:如根據(jù)“形成化合物最多的元素”、“空氣中含量最多的元素”、“地殼中含量最多的元素”等特征來推斷。
5.根據(jù)稀有氣體的原子序數(shù)推斷
各周期最后的元素都是稀有氣體元素,其原子序數(shù)的數(shù)值實(shí)際上等于前幾周期的元素種數(shù)之和。熟記這些原子序數(shù),對推斷某元素在周期表中的位置很有幫助。
元素推斷與元素性質(zhì)
1.(物質(zhì)推斷類)(xx湖北黃岡模擬)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大。元素W是制備一種高效電池的重要材料,X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。下列說法錯誤的是( )
A.元素W、X的氯化物中,各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B.元素X與氫形成的原子個數(shù)比為1∶1的化合物有很多種
C.元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成
D.元素Z可與元素X形成共價(jià)化合物XZ2
[破題關(guān)鍵] 現(xiàn)代最常用的高效電池是鋰電池;最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,則內(nèi)層只能為K層;最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍的元素有He、C、S,再根據(jù)題意篩選出S。
解析:選A。根據(jù)元素W是制備一種高效電池的重要材料,知W為Li元素;根據(jù)X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,確定X是C元素;根據(jù)元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,確定Y是Al元素;再根據(jù)原子序數(shù)依次增大,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,確定Z是S元素。W為Li元素,其氯化物為LiCl,Li原子不能滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A錯誤。C元素和H元素形成的原子個數(shù)比為1∶1的有機(jī)物有多種,如苯、苯乙烯等,B正確。金屬Al與氫氧化鈉溶液和鹽酸都發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,C正確。S元素和C元素形成的CS2屬于共價(jià)化合物,D正確。
[互動拓展]
試歸納周期表中特殊位置和具有特殊性質(zhì)的短周期元素。
(1)族序數(shù)等于周期數(shù)的元素:________;
(2)族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素:________;
(3)族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素:________;
(4)周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素:________;
(5)周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素:________;
(6)最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的元素:________;
(7)最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對值3倍的元素:________。
答案:(1)H、Be、Al (2)C、S (3)O (4)Li
(5)Na (6)H、C、Si (7)S
W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示,W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物,由此可知( )
A.X、Y、Z中最簡單氫化物穩(wěn)定性最弱的是Y
B.Z元素氧化物對應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于W
C.X元素形成的單核陰離子還原性大于Y
D.Z元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性
解析:選A。W、X、Y、Z均為短周期元素,且W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物,則W為N元素,結(jié)合四種元素在周期表中的相對位置可知,X為O元素,Y為S元素,Z為Cl元素。B項(xiàng),Cl元素的非金屬性強(qiáng)于N元素,則Cl元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于N元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性,但Cl元素的低價(jià)態(tài)氧化物對應(yīng)水化物的酸性不一定強(qiáng)于N元素,如HClO的酸性比HNO3的弱。C項(xiàng),O元素的非金屬性比S元素強(qiáng),O2的氧化性強(qiáng)于S單質(zhì),則O2-的還原性比S2-弱。D項(xiàng),Cl2中Cl元素為0價(jià),處于中間價(jià)態(tài),與強(qiáng)氧化劑(如酸性KMnO4溶液等)反應(yīng)表現(xiàn)還原性,與強(qiáng)還原劑(如Fe、H2等)反應(yīng)表現(xiàn)氧化性,Cl2與NaOH溶液的反應(yīng)中,Cl2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。
2.
(xx高考廣東卷改編)甲~辛等元素在周期表中的相對位置如右表。甲與戊的原子序數(shù)相差3,戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì),丁與辛屬同周期元素,下列判斷正確的是( )
A.金屬性:甲>乙>丁
B.原子半徑:辛>己>戊
C.丙與庚的原子核外電子數(shù)相差11
D.乙的單質(zhì)在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物
解析:選B。由“戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì)”可知戊為碳元素;由“甲與戊的原子序數(shù)相差3”可知,甲為鋰元素。A.同主族元素從上到下金屬性逐漸增強(qiáng),即金屬性:乙>甲,A錯誤。B.同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,即原子半徑大小順序?yàn)楦?己>戊,辛>庚,因此原子半徑大小順序?yàn)樾?己>戊,B正確。C.根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知丙和庚在第四周期中,排在ⅡA族和ⅢA族元素中間的是10種過渡金屬元素,從而可知丙與庚的原子序數(shù)差為13,C錯誤。D.鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉,其中的過氧根離子中存在共價(jià)鍵,D錯誤。
元素推斷題的常見突破口
(1)短周期元素的原子結(jié)構(gòu)的特殊性
①原子核中無中子的原子:H。
②最外層有1個電子的元素:H、Li、Na。
③最外層有2個電子的元素:He、Be、Mg。
④最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素:Be、Ar。
⑤最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素:C;是次外層電子數(shù)3倍的元素:O;是次外層電子數(shù)4倍的元素:Ne。
⑥最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)一半的元素:Li、P。
⑦電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素:H、Be、Al。
⑧電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素:Be。
⑨次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:Li、Si。
(2)常見元素及其化合物的特性
①形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或簡單氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素:C。
②空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素:N。
③地殼中含量最多的元素、氫化物沸點(diǎn)最高的元素或簡單氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素:O。
④單質(zhì)密度最小的元素:H;密度最小的金屬單質(zhì):Li。
⑤單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素:Br;單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的金屬元素:Hg。
⑥最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素:Al。
⑦元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物能發(fā)生化合反應(yīng)的元素:N;元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素:S。
⑧元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素:Li、F、Na。
元素周期表與元素周期律的綜合應(yīng)用
1.(xx高考浙江卷)下表為元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W為短周期元素,W元素原子的核電荷數(shù)為X元素的2倍。下列說法正確的是( )
X
Y
Z
W
T
A.X、W、Z元素的原子半徑及它們的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性均依次遞增
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游離態(tài)存在,它們的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性依次遞增
C.YX2晶體熔化、液態(tài)WX3氣化均需克服分子間作用力
D.根據(jù)元素周期律,可以推測T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體特性,T2X3具有氧化性和還原性
解析:選D。根據(jù)題意,X與W屬于同族元素,且W的原子序數(shù)為X的2倍,可以得出在短周期元素中,X為氧元素,W為硫元素,由此可以推出Z為磷元素,Y為硅元素,T為砷元素。A項(xiàng),X、W、Z元素的原子半徑依次遞增,但氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性為X>W>Z,A項(xiàng)錯誤。B項(xiàng),Y、Z元素在自然界中不能以游離態(tài)存在,但W元素(即硫)可以以單質(zhì)形式存在,B項(xiàng)錯誤。C項(xiàng),WX3(SO3)是分子晶體,氣化時需克服分子間作用力,YX2(SiO2)是原子晶體,熔化時需要破壞共價(jià)鍵,C項(xiàng)錯誤。D項(xiàng),As位于元素周期表中第四周期第ⅤA族,也是金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的交界處。根據(jù)同周期、同主族元素的金屬性、非金屬性遞變規(guī)律,As的單質(zhì)具有半導(dǎo)體特性。根據(jù)同周期元素最高、最低化合價(jià)遞變規(guī)律,As的最高化合價(jià)是+5,最低化合價(jià)是-3,As2O3中As的化合價(jià)是+3,則As2O3具有氧化性和還原性,D項(xiàng)正確。
2.(xx高考天津卷)隨原子序數(shù)遞增,八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。
根據(jù)判斷出的元素回答問題:
(1)f在周期表中的位置是________________。
(2)比較d、e常見離子的半徑大小(用化學(xué)式表示,下同):________>________;比較g、h的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱:________。
(3)任選上述元素組成一種四原子共價(jià)化合物,寫出其電子式:________________________________________________________________________。
(4)已知1 mol e的單質(zhì)在足量d2中燃燒,恢復(fù)至室溫,放出255.5 kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)上述元素可組成鹽R:zx4f(gd4)2。向盛有10 mL 1 molL-1 R 溶液的燒杯中滴加1 molL-1 NaOH溶液,沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下:
①R溶液中,離子濃度由大到小的順序是________________________________________________________________________。
②寫出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________。
③若在R溶液中改加20 mL 1.2 molL-1 Ba(OH)2溶液,充分反應(yīng)后,溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為________mol。
解析:根據(jù)圖中八種短周期元素原子半徑的相對大小,最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化,判斷出x是H,y是C,z是N,d是O,e是Na,f是Al,g是S,h是Cl。
(1)f是Al,在元素周期表中位于第三周期第ⅢA族。
(2)O2-和Na+的核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小,故r(O2-)>r(Na+);元素的非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性:Cl>S,故酸性:HClO4>H2SO4。
(3)八種短周期元素組成的四原子共價(jià)化合物有NH3、H2O2、C2H2等,它們的電子式分別為、。
(4)1 mol Na在O2中完全燃燒生成Na2O2放出熱量為255.5 kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH=-511 kJmol-1。
(5)鹽R的化學(xué)式為NH4Al(SO4)2。①因?yàn)锳l(OH)3的堿性比NH3H2O的堿性弱,故Al3+的水解程度大于NH的水解程度,溶液呈酸性,離子濃度大小順序?yàn)閏(SO)>c(NH)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)。②向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液,由圖像分析,先發(fā)生Al3++3OH-===Al(OH)3↓,之后是NH+OH-===NH3H2O,最后是沉淀的溶解:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,故m點(diǎn)的離子反應(yīng)為NH+OH-===NH3H2O。③因NH4Al(SO4)2的物質(zhì)的量為0.01 L1 molL-1=0.01 mol,Ba(OH)2的物質(zhì)的量為0.02 L1.2 molL-1=0.024 mol,產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)有兩類,一是SO+Ba2+===BaSO4↓,n(SO)=0.01 mol2=0.02 mol,0.02 mol<0.024 mol,故n(BaSO4)=0.02 mol;二是OH-參與的反應(yīng),
Al3+?。?OH- === Al(OH)3↓
0.01 mol 0.03 mol 0.01 mol
OH-余0.024 mol2-0.03 mol=0.018 mol,之后發(fā)生反應(yīng):NH+OH-===NH3H2O,n(NH)=0.01 mol,再消耗OH-0.01 mol,則剩余OH-為0.018 mol-0.01 mol=0.008 mol,最后發(fā)生沉淀的溶解:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,OH-為0.008 mol,溶解的Al(OH)3 為0.008 mol,則剩余Al(OH)3為0.01 mol-0.008 mol=0.002 mol。溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0.02 mol+0.002 mol=0.022 mol。
答案:(1)第三周期第ⅢA族
(2)r(O2-) r(Na+) HClO4>H2SO4
(3) 等其他合理答案均可)
(4)2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH=-511 kJmol-1
(5)①c(SO)>c(NH)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)?、贜H+OH-===NH3H2O?、?.022
元素推斷的一般思路
1.下列說法一定不正確的是( )
A.某些花崗石產(chǎn)生氡(Rn),從而對人體產(chǎn)生傷害,Rn 的質(zhì)量數(shù)是222
B.Se是人體必需的微量元素,Se和 Se互為同位素
C.U的濃縮一直被國際社會關(guān)注,U與 U是兩種不同的核素
D.CNMR(核磁共振)可用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析,C的中子數(shù)為6
解析:選D。元素左上角的數(shù)字表示質(zhì)量數(shù),A正確;質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互為同位素,B正確;核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子,C正確;質(zhì)量數(shù)為13的碳原子,其中子數(shù)為7,D錯誤。
2.(xx山東青島一模)元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在元素周期表中的位置。下列說法正確的是( )
A.元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素
B.某微粒的結(jié)構(gòu)示意圖為,則該元素在周期表中位于第三周期第ⅥA族
C.Be(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性強(qiáng)
D.原子半徑:Na>Si>O
解析:選D。元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于半導(dǎo)體元素,過渡元素在副族和Ⅷ族中,A錯誤;該微粒是氯離子,氯元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族,B錯誤;同主族中,Be的金屬性比Mg的金屬性弱,則Be(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性弱,C錯誤;同周期中原子半徑Na>Si>S,同主族中S>O,故原子半徑Na>Si>O,D正確。
3.
(xx山東淄博高三模擬)如圖為元素周期表中短周期的一部分,下列說法正確的是( )
A.非金屬性:Y>Z>M
B.離子半徑:M->Z2->Y-
C.ZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.四種元素中,Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)
解析:選C。根據(jù)短周期元素的周期表的結(jié)構(gòu)可知,X為氦元素,Y為氟元素,Z為硫元素,M為氯元素。非金屬性:Y>M>Z,A項(xiàng)錯誤;離子半徑:Z2->M->Y-,B項(xiàng)錯誤;ZM2為SCl2,各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C項(xiàng)正確;氟元素?zé)o對應(yīng)的含氧酸,D項(xiàng)錯誤。
4.(xx湖北八市高三聯(lián)考)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識,下列敘述正確的是( )
A.由于相對分子質(zhì)量:HCl>HF,故沸點(diǎn):HCl>HF
B.硅處于金屬與非金屬的交界處,硅可用作半導(dǎo)體材料
C.由于氮元素的最低化合價(jià)為-3價(jià),故NH5這種物質(zhì)不可能存在
D.Cl-、S2-、Ca2+、K+的半徑逐漸減小
解析:選B。HF分子間存在氫鍵,則沸點(diǎn):HClrX>rQ>rW
B.X、Y的最高價(jià)氧化物的水化物之間不能發(fā)生反應(yīng)
C.Z的氫化物穩(wěn)定性大于W的氫化物穩(wěn)定性
D.Q和Z能形成QZ2型的共價(jià)化合物
解析:選D。根據(jù)題干信息可知X為鈉元素,Q為碳元素,W為氧元素,Z為硫元素,Y為鋁元素。根據(jù)微粒半徑的比較方法得rX>rY>rQ>rW,A項(xiàng)錯誤;X、Y的最高價(jià)氧化物的水化物分別是氫氧化鈉和氫氧化鋁,兩者能發(fā)生反應(yīng),B項(xiàng)錯誤;O的非金屬性強(qiáng)于S,則W的氫化物穩(wěn)定性大于Z的氫化物穩(wěn)定性,C項(xiàng)錯誤;Q和Z能形成共價(jià)化合物CS2,D項(xiàng)正確。
6.(xx湖北七市高三聯(lián)考)X、Y、Z、R、W是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素。Y和R同主族,可組成共價(jià)化合物RY2,Y和Z最外層電子數(shù)之和與W的最外層電子數(shù)相同。25 ℃時,0.1 mol/L X和W形成的化合物的水溶液pH=1。下列說法正確的是( )
A.Z與Y、Z與W形成的化合物的化學(xué)鍵完全相同
B.Y、Z、W三種元素組成的化合物的水溶液可能顯堿性
C.簡單離子的半徑:Z>R>W>Y
D.因非金屬性Y>R,所以X與Y組成的化合物的沸點(diǎn)低于X與R組成的化合物
解析:選B。根據(jù)題意推導(dǎo)可知X、Y、Z、R、W依次為H、O、Na、S、Cl。O和Na可形成Na2O和Na2O2,與NaCl中的化學(xué)鍵可能完全相同也可能不完全相同,A項(xiàng)錯誤;O、Na、Cl三種元素可能形成化合物NaClO,它是強(qiáng)堿弱酸鹽,水溶液呈堿性,B項(xiàng)正確;依據(jù)微粒半徑的比較方法得離子半徑大小順序?yàn)镾2->Cl->O2->Na+,C項(xiàng)錯誤;因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵,故H2O的沸點(diǎn)高于H2S,D項(xiàng)錯誤。
7.(xx福建漳州八校第三次聯(lián)考)如圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系圖。則下列說法正確的是( )
A.Y、R兩種元素的氣態(tài)氫化物及其最高價(jià)氧化物的水化物均為強(qiáng)酸
B.簡單離子的半徑:X>Z>M
C.由X與N兩種元素組成的化合物不能與任何酸反應(yīng),但能與強(qiáng)堿反應(yīng)
D.Z單質(zhì)能從M與R元素構(gòu)成的鹽溶液中置換出單質(zhì)M
解析:選B。從題圖分析所給兩組元素為第二、三周期元素,X、Y、Z、M、N、R依次為O、F、Na、Al、Si、Cl。HF為弱酸且F沒有對應(yīng)的含氧酸,A項(xiàng)錯誤;Z和M是第三周期的金屬元素,形成陽離子時核外都有兩個電子層,X為第二周期元素,形成陰離子時核外也有兩個電子層,X、Z、M隨原子序數(shù)的增加離子半徑逐漸減小,B項(xiàng)正確;X與N兩種元素組成的SiO2能與HF(氫氟酸)反應(yīng),C項(xiàng)錯誤;鈉不能從AlCl3溶液中置換出金屬鋁,D項(xiàng)錯誤。
8.(xx浙江六校聯(lián)考)A、B、C、D、E、X是中學(xué)常見的無機(jī)物,存在下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去);已知A由短周期非金屬元素組成,B具有漂白性且光照易分解。
(1)若A為單質(zhì),且常溫下0.1molL-1C溶液的pH為1,請回答以下問題:
①組成單質(zhì)A的元素在元素周期表中的位置為________________________________________________________________________。
②A與H2O反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。
③X可能為________(填序號)。
a.NaOH b.AlCl3 c.Na2CO3 d.NaAlO2
(2)若A為兩種元素形成的化合物,且E與水反應(yīng)生成的G的濃溶液遇C有白煙產(chǎn)生,則:
①A的電子式為__________________。
②A與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
解析:具有漂白性且光照易分解,則B為HClO。(1)中C為鹽酸,則A為Cl2。(2)中C到E的變化過程及C與G生成白煙的現(xiàn)象符合NH4NO3的生成,故C為NH3,D為NO,E為NO2,G為HNO3,則A為NCl3。
答案:(1)①第三周期第ⅦA族?、贑l2+H2O H++Cl-+HClO?、踓d
(2)①
②NCl3+3H2O===NH3↑+3HClO
9.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如圖所示,其中T所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等。
(1)T的原子結(jié)構(gòu)示意圖是________。用化學(xué)方程式表示工業(yè)上常用于冶煉T單質(zhì)的原理:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)與W同主族的某元素,其氫化物分子中含有18個電子,該分子中的共價(jià)鍵類型是________________________________________________________________________。
(3)元素的非金屬性:Q________W(填“強(qiáng)于”或“弱于”),結(jié)合化學(xué)方程式簡述其原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)甲是R的氧化物,通常狀況下呈紅棕色?,F(xiàn)有一試管甲,欲使元素R全部轉(zhuǎn)化為其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物,實(shí)驗(yàn)步驟:將盛有甲的試管倒扣在水槽中,________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:觀察圖中所給元素在元素周期表中的位置關(guān)系可知,T位于第三周期,又由于其所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等,所以可判斷出T是Al。則Q、R、W分別是C、N、S。(1)工業(yè)上,電解熔融的氧化鋁冶煉鋁。(2)S位于第ⅥA族,該族某元素的氫化物中含有18個電子,則該元素是O,氫化物是H2O2,其結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,分子中含有H—O極性鍵和O—O非極性鍵。(3)元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)。根據(jù)CO能發(fā)生水解反應(yīng)而SO不發(fā)生水解反應(yīng)可知,H2CO3是弱酸而H2SO4是強(qiáng)酸,從而說明碳的非金屬性比硫的弱。也可以根據(jù)Na2CO3與H2SO4能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)來說明。(4)將NO2通入水中,發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O===2HNO3+NO,生成的NO不溶于水。向其中通入氧氣,發(fā)生反應(yīng):2NO+O2===2NO2。將兩個方程式合并可得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3。因此,向試管中緩緩?fù)ㄈ胱懔垦鯕猓墒筃O2完全轉(zhuǎn)化為HNO3。
答案:(1)
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(2)極性鍵和非極性鍵
(3)弱于 CO+H2O HCO+OH-,CO發(fā)生水解,而SO不發(fā)生水解,即H2CO3是弱酸而H2SO4是強(qiáng)酸(或Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,即強(qiáng)酸制弱酸)(答案合理即可)
(4)向試管中緩緩?fù)ㄈ胱懔垦鯕?
10.閱讀下表中短周期主族元素的相關(guān)信息。
元素
相關(guān)信息
A
A的單質(zhì)能與冷水劇烈反應(yīng),得到強(qiáng)堿性溶液
B
B的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍
C
在第三周期元素中,C的簡單離子半徑最小
D
A、B、D組成的36電子的化合物X是家用消毒劑的主要成分
E
所有有機(jī)物中都含有E元素
(1)E在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________;
C的簡單離子的結(jié)構(gòu)示意圖是______________。
(2)X的化學(xué)式為________。
(3)A、B、C三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序?yàn)開___________(用離子符號表示)。
(4)A在真空高壓下能與由元素D、E組成的化合物ED4反應(yīng)生成兩種固體物質(zhì),其中一種是自然界中硬度最大的物質(zhì),此反應(yīng)在科學(xué)上有“稻草變黃金”的美稱。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________________________________________
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